Die Erfindung betrifft eine Rohrmotor-Antriebsbaugruppe mit den Merkmalen
des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Rohrmotor-Antriebsbaugruppen der in Rede stehenden Art (EP 1 091 078 A2;
DE 42 01 971 A1) werden normalerweise für Verdunkelungsvorrichtungen oder
Sicherungsvorrichtungen eingesetzt. Verdunkelungsvorrichtungen sind in erster
Linie Rolläden, Rollos und Markisen, Sicherungsvorrichtungen sind Rolltore und
Rollgitter. In jedem Fall haben derartige Vorrichtungen eine Wickelwalze, auf
die der Rolladen etc. aufgewickelt werden kann. Zum Antrieb der Wickelwalze
dient die Rohrmotor-Antriebsbaugruppe, die im Inneren der Wickelwalze angeordnet
ist.
Bei der bekannten Rohrmotor-Antriebsbaugruppe, von der die Erfindung ausgeht
(EP 1 091 078 A2), ist als elektrischer Antriebsmotor ein mit hoher Drehzahl
laufender Gleichstrommotor, nämlich ein Gleichstrom-Kollektormotor für Netzspannung
vorgesehen, der über eine elektronische Gleichrichterschaltung in der
Steuerelektronik direkt an Netzspannung anschließbar ist. Gleichstrommotoren
können mit sehr hoher Drehzahl betrieben werden und haben deshalb eine hohe
Leistungsdichte. Eine Veränderung der Drehzahl läßt sich mit einem Gleichstrommotor
leicht realisieren. Gleichstrommotoren haben infolge ihrer Drehzahl-/Drehmoment-Charakteristik
ein großes Anlauf-Drehmoment. Dieses beträgt
häufig ein Mehrfaches des Nenn-Drehmomentes. Das ist als Charakteristik für
den Praxiseinsatz sehr vorteilhaft. Schließlich ermöglicht ein Gleichstrommotor
ein schnelles Anhalten nach dem Abschalten des Motors durch eine Kurzschluß-Bremsschaltung.
Die hohe Drehzahl eines Gleichstrommotors der in Rede stehenden Art erfordert
ein Untersetzungsgetriebe mit einem entsprechend großen Untersetzungsverhältnis.
Dieses hat im Regelfall mehrere Getriebestufen hintereinander angeordnet.
Ziel der vorliegenden Lehre ist es, die Baugröße des Untersetzungsgetriebes im
Vergleich mit aus dem Stand der Technik bekannten Getriebeanordnungen
nochmals zu verringern. Dabei wird berücksichtigt, daß der Platz im Inneren der
Wickelwalze naturgemäß begrenzt ist.
Die erfindungsgemäße Rohrmotor-Antriebsbaugruppe löst die zuvor aufgezeigte
Problematik mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1.
Kern des neuerungsgemäßen Untersetzungsgetriebes ist ein Stirnkegelrad vorzugsweise
in der zweiten Stufe des Untersetzungsgetriebes. Diese Getriebestufe
hat einen extrem geringen Platzbedarf, insbesondere bezogen auf die Richtung
quer zur Drehachse der Antriebswelle des Antriebsmotors. Das ist aber die kritische
Dimension, weil diese Abmessung durch den Innendurchmesser der Wikkel-walze
begrenzt wird.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Lehre sind Gegenstand der Unteransprüche. Besonders interessant ist die
Kombination der erläuterten Stufe des Untersetzungsgetriebes mit einem
Schnecken-/Schneckenrad-Getriebe als weitere Stufe, insbesondere als erste Stufe
des Untersetzungsgetriebes.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind auch weitere eigenständige Ausgestaltungen
der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe, die in der Praxis ebenfalls erhebliche
Vorteile aufweisen. Dazu darf auf die weiteren Ansprüche ab Anspruch
19 verwiesen werden.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand einer lediglich ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung
zeigt
- Fig. 1
- in einer schematischen Darstellung eine Verdunkelungsvorrichtung
in einer Ansicht von der Innenseite eines entsprechenden Fensters
her mit Einsatz einer Rohrmotor-Antriebsbaugruppe,
- Fig. 2
- ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rohrmotor-Antriebsbaugruppe,
das rohrförmige Gehäuse teilweise geöffnet,
- Fig. 3
- die Rohrmotor-Antriebsbaugruppe aus Fig. 2 ohne Gehäuse in einer
um 90° versetzten Seitenansicht,
- Fig. 4
- im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Rohrmotor-Antriebsbaugruppe,
das rohrförmige Gehäuse geöffnet, mit einer besonderen
Motorbremse,
- Fig. 5
- einen Ausschnitt aus der Darstellung in Fig. 4, die Bremse jetzt gelüftet,
- Fig. 6
- in einem Schnitt senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 4 den Bereich
der topfartigen Aufnahme des Mitnehmerteils und des Steuerkopfes
des Steuerteils der Bremse,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung des Anschlusses des Antriebsmotors
bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Rohrmotor-Antriebsbaugruppe,
- Fig. 8
- Schaltungsdetails der Steuerelektronik der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
gemäß Fig. 7,
- Fig. 9
- einen typischen Netzspannungsverlauf am Netzanschluß der Steuerelektronik
der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe gemäß Fig. 7.
Fig. 1 zeigt eine Verdunkelungsvorrichtung als ein Beispiel für den Einsatz einer
erfindungsgemäßen Rohrmotor-Antriebsbaugruppe. Eine Verdunkelungsvorrichtung
der in Rede stehenden Art besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus
einem Rolladen 1 und einer Walze 2 zum Aufwickeln des Rolladens 1, wobei die
Walze 2 normalerweise in einem Rolladenkasten 3 angeordnet ist, der seinerseits
in der Außenwand eines Gebäudes eingebaut ist, hier oberhalb eines Fensters 4.
Zum Drehen der Walze 2 zwecks Aufwickelns des Rolladens 1 dient eine Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
5, die an der Walze 2 angedeutet ist. Diese ist an einer
Seite ortsfest an der Außenwand gelagert, mittels eines Widerlagers 6, das hier
Teil des Rolladenkastens 3 ist. Selbstverständlich muß die Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
5 gesteuert werden. Dazu dient eine in Fig. 1 nicht dargestellte Steuerelektronik,
die später weiter erläutert werden wird.
Nicht dargestellt ist in Fig. 1 der Zeichnung im übrigen, daß für die Beeinflussung
der Steuerelektronik verschiedene Schalter und Sensoren vorhanden sind.
Vorgesehen ist zunächst ein Hand-Ein- und Aus-Schalter bzw. ein entsprechender
Automatikschalter (Zeitsteuerung, Programmsteuerung). Vorhanden sind
auch Endstellungssensoren für die obere und untere Endstellung des Rolladens 1.
Je nach Ausstattung ist auch ein Sicherheitsschalter zum Abschalten bzw. Umschalten
des Antriebsmotors beim Herunterlaufen des Rolladens 1 und Auftreffen
des Rolladens 1 auf ein Hindernis vorgesehen. Für Vorschläge zu dieser
Steuerungstechnik darf auf die bereits eingangs genannte DE 42 01 971 A1 verwiesen
werden.
Die Lehre der vorliegenden Erfindung befaßt sich mit der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
5 selbst und mit deren mechanischen Aufbau zum Zwecke einer optimal
platzsparenden Anordnung.
Fig. 2 zeigt die Rohrmotor-Antriebsbaugruppe 5 in vergrößerter Darstellung. Zu
erkennen ist ein rohrförmiges Gehäuse 7. Im Gehäuse 7 sind angeordnet ein
elektrischer Antriebsmotor 8 mit einer Antriebswelle 9, ein an die Antriebswelle
9 angekuppeltes mehrstufiges Untersetzungsgetriebe 10 und ein ausgangsseitig
am Untersetzungsgetriebe 10 angekuppelter Mitnehmer 11. Vorgesehen ist im
dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls im Gehäuse 7 die bereits mehrfach
erwähnte Steuerelektronik 12, die hier in Form einer Steuerplatine angedeutet ist.
Soweit wie bisher beschrieben gehören Rohrmotor-Antriebsbaugruppen zum den
Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik. Dies gilt auch für die Ausstattung
der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe 5 mit einem elektrischen Antriebsmotor 8,
der als mit hoher Drehzahl laufender Gleichstrommotor, insbesondere als Gleichstrom-Kollektormotor
ausgeführt ist (EP 1 091 078 A2). Die Vorteile eines mit
hoher Drehzahl laufenden Gleichstrommotors als Antriebsmotor 8 sind im allgemeinen
Teil der Beschreibung eingangs erläutert worden. Im übrigen darf auf die
EP 1 091 078 A2 verwiesen werden.
Da ein mit hoher Drehzahl laufender Gleichstrommotor als elektrischer Antriebsmotor
8 verwendet wird, ist es erforderlich, daß das Untersetzungsgetriebe
10 ein entsprechend großes Untersetzungsverhältnis aufweist. Dieses große Untersetzungsverhältnis
muß im Untersetzungsgetriebe 10 in mehreren Stufen realisiert
werden. Das Untersetzungsgetriebe 10 muß mit allen Stufen im Inneren des
Gehäuses 7 Platz finden, das wiederum im Inneren der Wickelwalze 2 Platz finden
muß. Der Durchmesser des Gehäuses 7 ist also die besonders kritische Größe
für den Bauraum des Untersetzungsgetriebes 10.
In Fig. 2 ist ferner angedeutet, daß der elektrische Antriebsmotor 8 im Gehäuse 7
durch eine Lagerung 13 fixiert ist. Dargestellt sind vier Lagerelemente, die insgesamt
die Lagerung 13 bilden. Es können auch zwei ringförmige Lagerelemente
vorgesehen sein oder eine andere passende Anzahl von Lagerelementen, die die
Lagerung 13 bilden. Wesentlich ist, daß die Lagerung 13 dazu führt, daß der
Korpus des elektrischen Antriebsmotors 8 gewissermaßen das Widerlager bildet,
über das die Gegenkräfte in das rohrförmige Gehäuse 7 eingeleitet werden. Die
Einheit aus Gehäuse 7 und Antriebsmotor 8 dreht sich also relativ zum Mitnehmer
11. Der Mitnehmer 11 ist häufig als Vierkant-Zapfen ausgeführt.
Zum Einbau in eine Walze 2 baut man die Rohrmotor-Antriebsbaugruppe 5 feststehend
an das Widerlager 6 und kuppelt die Walze 2 mit dem Mitnehmer 11.
Dies hat den Vorteil, daß die elektrische Verbindung nach Außen unproblematisch
möglich ist, weil sich Antriebsmotor 8 und Steuerelektronik 12 gegenüber
dem äußeren ortsfesten Widerlager 6 nicht bewegen.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen nun, daß eine Stufe, im dargestellten und bevorzugten
Ausführungsbeispiel die an die Antriebswelle 9 anschließende zweite Stufe des
Untersetzungsgetriebes 10 ein mit seiner Drehachse quer zur Drehachse der Antriebswelle
9 angeordnetes Getrieberad 14 aufweist, das einerseits umfangsseitig
eine Stirnradverzahnung 15, andererseits auf einer Fläche eine Kegelradverzahnung
16 aufweist. Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt,
daß die auf der Fläche befindliche Kegelradverzahnung 16 eine innenliegende
Kegelradverzahnung 16 ist. Es ergibt sich also gewissermaßen ein konkav geformter
innenliegender Zahnring. Es wäre im Grundsatz auch denkbar, eine außenliegende
Kegelradverzahnung 16 vorzusehen, also gewissermaßen einen
konvex von der Fläche aufragenden Zahnring zu realisieren. Platzmäßig günstiger
ist jedoch der dargestellte innenliegende Zahnring.
Mit der Stirnradverzahnung 15 steht ein mit der Antriebswelle 9 gekuppeltes
Ritzel 17 in Eingriff. Mit der Kegelradverzahnung 16 steht ein mit der nachfolgenden
Getriebestufe 18 gekuppeltes Kegelrad 19 in Eingriff. Die Lagerachse 20
des Getrieberades 14 ist quer im Gehäuse 7 angeordnet und in hier nicht dargestellten,
passenden Lagerfassungen an der Innenseite des Gehäuses 7 gehalten.
Man erkennt in Fig. 2 und Fig. 3, welche extrem kompakt bauende Getriebestufe
sich mit dem Getrieberad 14, das sich als Stirnkegelrad bezeichnen läßt, realisieren
läßt.
Im weiteren ist zu erkennen, das im dargestellten Ausführungsbeispiel die Antriebswelle
9 und das Ritzel 17 mittels einer Schnecke 21 und eines Schneckenrades
22 gekuppelt sind. Das Schneckenrad 22 ist mit dem Ritzel 17 einstückig
ausgeführt, kann aber auch auf einer Welle mit zwei unterschiedlichen Bauteilen
verwirklicht sein. Die Schnecke 21 befindet sich unmittelbar auf der Antriebswelle
9. Mittels der Schnecke 21 und des Schneckenrades 22 hat man eine erste
effektive Untersetzungsstufe, mittels des Ritzels 17 und der Stirnradverzahnung
15 eine zweite Untersetzungsstufe und mittels der Kegelradverzahnung 16 und
des Kegelrades 19 eine dritte Untersetzungsstufe, alles auf kleinstem Raum. Die
weiteren Getriebestufen 18 sind hintereinander geschaltete Planetengetriebe-Stufen
in entsprechender Stückzahl. Das ist eine an sich bekannte Technik.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich ferner dadurch
aus, daß die aus Schnecke 21 und Schneckenrad 22 bestehende Getriebestufe
selbsthemmend ausgelegt ist. Damit hat man gleichzeitig eine Bremse realisiert.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeichnet sich ferner dadurch
aus, daß das Getrieberad 14 aus vorzugsweise verstärktem, insbesondere
faserverstärktem elektrisch isolierendem Kunststoff besteht. Die Verwendung
eines Kunststoffteils an dieser Stelle, das gleichwohl zu entsprechend hoher
Kraftübertragung geeignet ist, schafft eine Isolierung der Spannung führenden
Teile (Antriebsmotor 8) gegenüber den sonstigen Teilen. Dadurch ergibt sich
eine hohe Isolierungswirkung, die eine positive Klassifizierung der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
erlaubt.
Hinsichtlich der Materialwahl empfiehlt es sich, daß die Schnecke 21 und/oder
das Schneckenrad 22 und/oder das Kegelrad 19 aus Stahl, gesintertem Stahl oder
Sintermetall besteht. Auch diese Bauteile könnten an sich aus vorzugsweise verstärktem
Kunststoff bestehen. Je nach Beanspruchung und Belastung sind aber
Stahlteile noch geeigneter.
Hinsichtlich der Ausführung des elektrischen Antriebsmotors 8 empfiehlt es sich,
wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt (EP 1 091 078 A2), diesen als
Gleichstrommotor für Netzspannung auszuführen und über eine elektronische
Gleichrichterschaltung direkt an Netzspannung anzuschließen. Die elektronische
Gleichrichterschaltung kann dabei ohne weiteres Teil der Steuerelektronik 12
sein, die in Fig. 2 mittels der Steuerplatine angedeutet ist.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt im übrigen, daß die
Steuerelektronik 12 im Gehäuse 7 auf der dem Untersetzungsgetriebe 10 gegenüberliegenden
Seite des Antriebsmotors 8 angeordnet ist. Die Steuerelektronik
12 muß allerdings überhaupt nicht im Gehäuse 7 angeordnet sein, sie kann auch
außerhalb des Gehäuses 7 als separates Teil angeordnet sein.
Ist die Steuerelektronik 12 im Gehäuse 7 auf der dem Untersetzungsgetriebe 10
gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors 8 angeordnet, so empfiehlt es sich,
daß an der Welle des Antriebsmotors 8 an dieser Stelle ein Positionsgeber 23 für
die Steuerelektronik 12 angeordnet ist. Dieser kann dann einfach direkt in der
Steuerelektronik 12 abgetastet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Positionsgeber 23 unmittelbar auf der Steuerplatine angeordnet.
Weiter oben ist bereits darauf hingewiesen worden, daß der elektrische Antriebsmotor
8 im Gehäuse 7 mittels einer Lagerung 13 gelagert ist. Für die Lehre der
Erfindung ist interessant, daß die Lagerung 13 des elektrischen Antriebsmotors 8
im Gehäuse 7 mit Schwingungsdämpfungselementen versehen, d. h. ggf. in Form
von Schwingungsdämpfungselementen ausgeführt ist. Die Geräuschentwicklung
eines Gleichstrommotors ist aufgrund der hohen Drehzahl und der Reibung der
Bürsten größer als bei vergleichbaren Asynchronmotoren. Die Lagerung am Gehäuse
7 in Schwingungsdämpfungselementen ist eine Geräuschdämpfungsmaßnahme,
die als zweckmäßig anzusehen ist.
Schwingungsdämpfungselemente zur Realisierung der Lagerung 13 lassen sich
zweckmäßigerweise auch in Elastomermaterial mit hoher innerer Reibung ausführen,
so daß sich gleichzeitig eine zusätzliche elektrische Isolierung zum Gehäuse
7 hin ergibt. Damit haben die Schwingungsdämpfungselemente eine positive
doppelte Funktion.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt einen elektrischen
Antriebsmotor 8 in Form eines schnell laufenden Gleichstrommotors mit einer
Nenndrehzahl von ca. 15.000 bis 18.000 U/min. Konkret hat der dargestellte
Antriebsmotor 8 eine Nenndrehzahl von ca. 18.000 U/min und eine Leerlaufdrehzahl
von ca. 20.000 U/min. Das Untersetzungsgetriebe 10 sollte insgesamt
ein Untersetzungsverhältnis von ca. 1.000:1 bis 1.500:1 haben. Das dargestellte
Untersetzungsgetriebe hat ein konkretes Untersetzungsverhältnis von ca. 1.200:1.
In der erfindungsrelevanten Getriebestufe unter Einschluß des Getrieberades 14
von der Antriebswelle 9 bis zum Kegelrad 19 wird ein Untersetzungsverhältnis
von ca. 40 erreicht. Die anschließenden Getriebestufen 18 insgesamt erreichen
dann ein weiteres Untersetzungsverhältnis von ca. 30. Innerhalb der genannten
Getriebestufe teilt sich das Untersetzungsverhältnis in das Untersetzungsverhältnis
Schnecke 21/Schneckenrad 22 von ca. 10:1 und das Untersetzungsverhältnis
des Stirnkegelrades/Getrieberad 14 von ca. 4:1 auf. Weitere Bereiche sind in den
Unteransprüchen aufgeführt. Aufgrund dieser kompakten Bauweise des Untersetzungsgetriebes
10 ist es möglich, daß das Gehäuse 7 einen Innendurchmesser
von weniger als 50 mm, im dargestellten Ausführungsbeispiel sogar weniger als
40 mm aufweist.
Aus isolationstechnischen Gründen empfiehlt es sich, daß das Gehäuse 7 aus
elektrisch isolierendem Kunststoff besteht. Fig. 2 zeigt dabei, daß zweckmäßigerweise
das Gehäuse 7 aus zwei Gehäuseteilen besteht. Man kann das Gehäuse
7 damit deckelartig öffnen, was in Fig. 2 für den Bereich, der außerhalb der
weiteren Getriebestufen 18 liegt, erfolgt ist. Nach Schließen des Gehäusedeckels
ist dann auch die Lagerachse 20 des Getrieberades 14 in ihrer Position fixiert.
Die Montage des Untersetzungsgetriebes 10 wird dadurch sehr einfach.
Der Vorteil einer elektrischen Isolierung ist bereits oben im Zusammenhang mit
dem Getrieberad 14 angesprochen worden. Wenn dieses aus elektrisch isolierendem,
ggf. faserverstärktem Kunststoff besteht, so ergibt sich hier eine elektrische
Isolierung des Antriebsstrangs gegenüber über dem Antriebsmotor 8. Außerdem
wird nun mit dem aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehenden Gehäuse 7
die elektrische Isolierung nach außen hin komplettiert. Dadurch kann man im
Ergebnis eine Konstruktion realisieren, die es vorschriftenkonform erlaubt, ohne
einen Schutzleiter zu arbeiten. Man hat dann tatsächlich ein echtes Zweileitergerät
realisiert.
Die zu übertragenden Kräfte sind ggf. so groß, daß das aus Kunststoff bestehende
Gehäuse 7 diese nicht zu übertragen vermag. In diesem Fall ist vorgesehen,
daß das Gehäuse 7 in ein als Metallrohr, insbesondere als Stahlrohr ausgeführtes
Außengehäuse 24 eingeschoben und mit diesem fest verbunden ist. Nach Vormontage
der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe 5 im aus Kunststoff bestehenden
Gehäuses 7 wird dieses insgesamt in das Außengehäuse 24, das in Fig. 2 angedeutet
ist, axial eingeschoben und mit dem Außengehäuse 24 fest verbunden,
beispielsweise verschraubt oder durch eine Axialverzahnung verrastet. Das Gehäuse
7 mit dem Außengehäuse 24 wirkt dann als ein Teil, das die Kraftübertragung
realisiert.
Hinsichtlich der Steuerelektronik 12 ist darauf hinzuweisen, daß diese neben der
Positionserfassung an der Welle des Antriebsmotors 8 die elektronische Gleichrichterschaltung,
Schaltelemente für das Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors
8, einen entsprechenden der Steuerung dienenden Mikroprozessor und ein
Netzteil umfaßt. Bei Realisierung einer fernsteuerbaren Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
kann auch ein Kommunikationsteil für Infrarot, Funk oder andere Übertragungstechniken,
beispielsweise Netzübertragung, vorgesehen sein.
Hinsichtlich der Steuerung gehen die Möglichkeiten von einer einfachen Aufwärts/Abwärts-Steuerung
über Funk-Fernsteuerung und Infrarot-Fernsteuerung
oder Fernsteuerung über Lichtwellenleiter bis zu einer über das Leitungsnetz
realisierten Steuerung. Insbesondere letzteres ist für Rohrmotor-Antriebsbaugruppen
bislang nicht bekannt geworden.
Hinsichtlich der bereits oben angesprochenen besonderen und eigenständigen
Ausgestaltungen der Lagerung 13 des Antriebsmotors 8 im Gehäuse 7 mit Hilfe
von Schwingungsdämpfungselementen, der Ausführung des Gehäuses 7 aus
elektrisch isolierendem Kunststoff, der Ausführung des Gehäuses 7 aus zwei
Gehäuseteilen, insbesondere aus einem Gehäusegrundkörper und einem Gehäusedeckel,
und der Ausführung des Gehäuses 7 mit einem als Metallrohr ausgeführten
Außengehäuse 24 wird darauf hingewiesen, daß diesen Markmalen eigenständige
und unabhängige erfinderische Bedeutung zukommt.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein weiteres, ebenfalls für sich selbständig erfinderisches
Ausführungsbeispiel einer Rohrmotor-Antriebsbaugruppe. Man erkennt in Fig. 4
zunächst wieder das rohrförmige Gehäuse 7 mit dem elektrischen Antriebsmotor
8 mit der Antriebswelle 9 und einem an die Antriebswelle 9 angekuppelten
mehrstufigen Untersetzungsgetriebe 10. In diesem Fall kommt es auf eine besondere
Ausgestaltung des Untersetzungsgetriebes 10 nicht an. Die Lehre, die
hier erläutert wird, ist also beispielsweise auch bei einem normalen, typischen
Planetengetriebe realisierbar.
Auch hier ist ausgangsseitig am Untersetzungsgetriebe 10 der als Vierkant ausgeführte
Mitnehmer 11 angekuppelt, der sich in einem Lager 30 im Gehäuse 7
drehen kann. Der Mitnehmer 11 kann mit einem entsprechenden Zwischenteil,
das hier nicht gezeigt ist, mit der üblicherweise als Achtkantwelle ausgeführten
Walze 2 für den Rolladen kraftübertragend im Eingriff stehen.
Das Gehäuse 7 der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe ist rechts in Fig. 4 abgeschnitten,
dort folgt auch hier die Steuerelektronik 12 und die Anbringung am
Widerlager.
Im übrigen gelten für diese Ausführung der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe fakultativ
auch alle zuvor erläuterten Ausgestaltungsmöglichkeiten.
Wesentlich ist für das dargestellte Ausführungsbeispiel, daß zwischen dem Antriebsmotor
8 und dem Untersetzungsgetriebe 10 eine bei Stillstand der Antriebswelle
9 von selbst einfallende Bremse 31 angeordnet ist. Die Bremse 31
weist auf ein mit der Antriebswelle 9 verbundenes Steuerteil 32 mit einem Steuerkopf
33, ein mit dem Untersetzungsgetriebe 10 verbundenes Mitnehmerteil 34
mit einer topfartigen, koaxialen Aufnahme 35 für das Steuerteil 32 und eine das
Mitnehmerteil 34 in Richtung auf das Steuerteil 32 zu vorspannende Federanordnung
36, hier dargestellt in Form einer Ringfeder oder Tellerfeder, die besonders
flach baut. In der Aufnahme 35 sind Keilflächen 37 vorgesehen, die in Fig.
4 und 5 angedeutet sind. Diese Keilflächen 37 wirken mit dem Steuerkopf 33 so
zusammen, daß sie bei Drehung des Steuerteils 32 in der Aufnahme 35 an dem
Steuerkopf 33 vorbeilaufen bis jeweils ein Anschlag 38 für den Steuerkopf 33
erreicht ist. Man erkennt bei einer Zusammenschau von Fig. 4 und Fig. 5 sowie
insbesondere Fig. 6, daß sich so das Steuerteil 32 gegenüber dem Mitnehmerteil
34 um einen Winkel von ± etwas weniger als 90° aus der in Fig. 6 dargestellten
Ruhelage drehen kann, bevor durch Anlage des Steuerkopfs 33 an den Anschlägen
38 wieder eine drehmomentübertragende Verbindung hergestellt ist.
Die zuvor erläuterte Drehung des Steuerteils 32 gegenüber dem Mitnehmerteil
34 um die gemeinsame Längsachse wird zum Lüften der Bremse 31 genutzt. Es
ist dazu vorgesehen, daß das Mitnehmerteil 34 gegenüber dem Steuerteil 32 entgegen
der Wirkung der Federanordnung 36 um ein bestimmtes Maß axial verlagert
- gelüftet - werden kann. Dieses Maß erkennt man beim Vergleich von Fig.
4 und 5. Die Lüftbewegung ist durch den Doppelpfeil angedeutet worden.
An dem Antriebsmotor 8 und an dem Mitnehmerteil 34 sind einander zugeordnete
Bremsflächen 39, 40 vorgesehen. Diese kommen bei Stillstand der Antriebswelle
9, wie in Fig. 4 dargestellt, bremsend aneinander zur Anlage und
werden durch das Lüften des Mitnehmerteils 34, wie in Fig. 5 gezeigt, voneinander
getrennt. Bei Stillstand der Antriebswelle 9 wird also letztlich die Drehung
des Mitnehmers 11 durch die automatisch lüftende Bremse 31 gestoppt, ohne daß
das Untersetzungsgetriebe 10 selbsthemmend ausgeführt sein muß. Die Bremse
31 wird beim Anlaufen des Antriebsmotors 8 automatisch gelüftet, weil zunächst
das Mitnehmerteil 34 gelüftet wird und sich die Bremsfläche 39, 40 somit voneinander
lösen.
Im Stand der Technik waren bereits für elektrische Antriebsmotoren Bremsen
der in Rede stehenden Art bekannt. Diese erforderten jedoch einen Splint, der
quer in die Antriebswelle 9 eingeschlagen wird. Die hier beschriebene Konstruktion
erlaubt es, ohne eine zusätzliche Montage eine Splintes zu arbeiten, die
Konstruktion erlaubt eine hochintegrierte, automatisierbare Bauweise.
Besonders zweckmäßig ist es, daß im dargestellten Ausführungsbeispiel das
Steuerteil 32 auf die Antriebswelle 9 drehfest aufgesetzt, insbesondere aufgepreßt
ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ferner vorgesehen, daß das
Mitnehmerteil 34 mit einer Eingangswelle 41 des Untersetzungsgetriebes 10
verbunden, im dargestellten Ausführungsbeispiel sogar einstückig ausgeführt ist.
Die Eingangswelle 41 kann dann wieder einen Ritzel tragen, das seinerseits Teil
eines Planetengetriebes o.dgl. ist. Letztere Konstruktion wird dadurch optimiert,
daß das Mitnehmerteil 34 aus einem ggf. mit Verstärkungen versehenen, insbesondere
mit Fasern verstärkten Kunststoff besteht. Entsprechendes kann auch für
das Steuerteil 32 gelten.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt ferner, daß die dem
Antriebsmotor 8 zugeordnete Bremsfläche 39 unmittelbar am Lagerschild des
Antriebsmotors 8 ausgebildet ist. Man kann praktisch auch realisieren, daß man
das Lagerschild des Antriebsmotors 8 selbst auf der Außenseite mit einer
Bremsoberfläche ausgestaltet.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Bremsflächen 39, 40 als Reibungsflächen,
realisiert also eine Reibungsbremse. Grundsätzlich wäre es auch
möglich, die Bremsflächen 39, 40 als Zahnringflächen auszuführen, deren Zähne
bei Stillstand der Antriebswelle 9 ineinanderfassen. Damit hätte man eine
Bremswirkung im Stillstand realisiert, die durch die Keilwirkung die Wirkung
der Federanordnung 36 noch unterstützt.
Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine weitere besondere, für sich selbständig schutzfähige
Erfindung, die mit der Art der Steuerung der beschriebenen Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
zu tun hat. Die Rohrmotor-Antriebsbaugruppe kann dabei
vorzugsweise so aussehen, wie das in den voranstehenden Ausführungsbeispielen
erläutert worden ist, muß aber so nicht aussehen.
Bereits oben ist darauf hingewiesen worden, daß hinsichtlich der Steuerung mittels
der Steuerelektronik 12 viele Steuerungsmöglichkeiten gegeben sind. Insbesondere
ist darauf hingewiesen worden, daß es zweckmäßig ist, mit einer über
das Leitungsnetz realisierten Steuerungstechnik zu arbeiten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist nun vorgesehen, daß die Steuerelektronik
12 u. a. einen vorzugsweise und wie dargestellt als Zweileiteranschluß ausgeführten
Netzanschluß 42 aufweist. Wie bereits oben angegeben worden ist, weist
die Steuerelektronik 12 einen Mikroprozessor, einen Mikrocomputer und/oder
eine ähnliche elektronische Zentraleinheit 53 auf, mit der Steuersignale, die an
die Steuerelektronik 12 gelangen, ausgewertet und verarbeitet werden können.
Wesentlich ist nun, daß nur der Netzanschluß 42 für die Übermittlung der Steuersignale
an die Steuerelektronik genutzt wird. Dazu kann man zunächst vorsehen,
das Leitungsnetz, also den Netzanschluß 42, lediglich als Übertragungsmittel
zu nutzen, sei es durch aufmodulierte Steuersignale, sei es durch andersartige
Übermittlungsverfahren.
Die voranstehend erläuterten Verfahren, die an sich aus dem Stand der Technik
bekannt sind, benötigen vergleichsweise aufwendige Filteranordnungen etc. Das
dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt daher eine besondere Ausgestaltung, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß in der Steuerelektronik 12 ein zumindest kurzzeitig
wirksamer Energiespeicher 44, insbesondere in Form eines Speicherkondensators,
hier angeordnet hinter dem eigentlichen Netzteil 45 (Gleichrichterschaltung)
vorgesehen ist, der die Zentraleinheit 43 speist. Dadurch wird die
Zentraleinheit 43 jedenfalls kurzzeitig auch dann noch mit Spannung versorgt,
wenn am Netzanschluß 42 keine Spannung mehr anstehen sollte. Diese Konstruktion
ermöglicht es, daß die Steuersignale durch Ausschaltintervalle a, b, c,
ggf. unterschiedlicher Dauer der Netzspannung am Netzanschluß 42 gebildet
werden.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt, Fig. 9, daß nach besonders
bevorzugter Lehre vorgesehen sein kann, daß die Zentraleinheit 43 in
Abhängigkeit von den Steuersignalen einen Stillstand des elektrischen Antriebsmotors
8 auch dann ansteuern kann, wenn am Netzanschluß 42 Netzspannung
ansteht.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel für die Ansteuerung einer Steuerelektronik 12, die der
zuvor erläuterten Lehre entspricht. Zunächst steht zwar Netzspannung am Netzanschluß
42 an, die Steuerelektronik 12 hat allerdings den Antriebsmotor 8 abgeschaltet,
d. h. hält diesen Antriebsmotor 8 abgeschaltet, obwohl Netzspannung
ansteht. Die Folge der beiden Ausschaltintervalle a, beispielsweise 80 ms, und b,
beispielsweise 160 ms, getrennt von einer Pause a' mit Netzspannung hier ebenfalls
von 80 ms, identifiziert die Steuerelektronik 12 als Befehl "Motor einschalten
in Aufwärtsrichtung". Am Beginn des Ausschaltintervalls c wird die Netzspannung
abgeschaltet, der Antriebsmotor 8 bleibt stehen, die Aufwärtsbewegung
ist beendet. Dauert dieses Ausschaltintervall c eine längere Zeit, hier 500
ms, so detektiert die Steuerelektronik 12 das als Befehl "Auffahrt stop". Wird
anschließend am Ende des Ausschaltintervalls c die Netzspannung wieder eingeschaltet,
so verhindert die Steuerelektronik 12 ein Anfahren des Antriebsmotors
8. Die weiter und später folgende Reihe von Ausschaltintervallen b, a, unterbrochen
von einer Pause a' wird von der Steuereinheit 12 als Befehl "Motor einschalten
in Abwärtsrichtung" interpretiert. Der Antriebsmotor 8 wird in entgegengesetzter
Drehrichtung eingeschaltet bis zum nächsten Ausschaltsignal.
Interessant ist bei dieser Konstruktion, daß die Steuerelektronik 12 der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
praktisch immer bestromt ist, den elektrischen Antriebsmotor
8 aber nur nach Maßgabe der durch Ausschaltintervalle repräsentierten
Steuersignale mit Strom versorgt. Der Energiespeicher 44, hier in Form eines
Speicherkondensators, überbrückt die Ausschaltintervalle der Netzspannung bezüglich
der Steuereinheit 12. Die Kapazität des Speicherkondensators kann vergleichsweise
gering sein, weil die Ausschaltintervalle eben relativ kurz sind.
Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe sind
Filter und ähnliche elektronische Einrichtungen zur Herausfilterung der Steuersignale
nicht erforderlich. In den Ausschaltintervallen der Netzspannung vielmehr
steckt die für die Steuerelektronik 12 erforderliche Information.
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 7 noch eine
weitere Modifikation, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein von der Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
getrennt angeordnetes Steuergerät 46 mit einem Netz-Ein/Ausschalter
47 vorgesehen ist. Letzterer kann ein normales Relais sein. Der
Netzanschluß 42 ist an das Steuergerät 46 angeschlossen. Vom Steuergerät 46
sind mittels des Ein/Ausschalters 47 den Steuersignalen entsprechende Ausschaltintervalle
a, b, c, für die Steuerelektronik 12 vorgebbar.
Für die dargestellten Ausführungsbeispiele gilt, wie auch für alle im Stand der
Technik bereits bekannten Rohrmotor-Antriebsbaugruppen, daß man mehrere
Antriebseinrichtungen parallel schalten kann, um damit Gruppensteuerungen zu
realisieren. Eine Hand-Einzelsteuerung für jede Rohrmotor-Antriebsbaugruppe
kann ebenfalls vorgesehen sein, insbesondere im Steuergerät 46. Solche Steuergeräte
sind aus dem Stand der Technik, der teilweise auch auf die Anmelderin
der vorliegenden Gebrauchsmusteranmeldung zurückgeht, bekannt. Das Steuergerät
46 kann, ebenso wie die Steuerelektronik 12, Programmspeicher und Zeitspeicher
beinhalten, so daß eine Programmierung ebenso erfolgen kann wie eine
Zeitsteuerung über kürzere oder längere Zeiträume.